总攻打响。解放军六十三军先后以三个团攻窦家山，历经六个多小时攻克。
六十五军以先后五个团攻古城岭，自拂晓至下午5:00攻克，用时约十一个小时。战斗比攻窦家山激烈。
六军以先后五个团攻营盘岭，自凌:06：30至16：30攻克并打退敌人反扑共十个多小时。
四军以四个团攻击沈家岭，从凌晨5点一直到傍晚19点，共用了十四个钟头，战斗最为激烈。四军另以两个团大约在中午前后的几个钟头对狗娃山做牵制性攻击，时间不长。
战后，双方在战线东段(六十五军攻的古城岭，六十三军攻的窦家山)和中段(六军攻的营盘岭)的战况描述是不一致的。解放军方面的记述是，攻克了阵地，青马无力反击，最后溃败。
青马的描述是，战况虽然激烈，但远没有到支撑不下去的地步，青马是按照计划建制完整地主动撤离阵地的。
古城岭、窦家山是在下午17点左右攻克的，当时青马前线指挥官都知道了要放弃兰州，这里的“青马”一百师按计划就要开始撤离了，当然不会再争夺这两个阵地。
古城岭、窦家山即使被对方占领，只要十里山、马架山不被占领，解放军仍然不能插入兰州。
沈家岭是一个由南北两块高地组成的葫芦形山梁，面积约0. 4平方公里，两高地中间是马鞍形凹陷。东侧坡度小，延伸至兰(州)阿(干镇)公路，西侧则多岩石峭壁，与狗娃山相对。沈家岭不但扼守公路，也是诸南山主阵地中离黄河铁桥最近的主阵地，称为“锁钥”甚为贴切。
沈家岭战斗由四军十一师三十一团正面主攻，三十二团从左翼助攻，三十三团从右翼助攻。三十二团进攻的伤亡十分巨大，总攻时考虑其已有伤亡，改为左翼助攻，沈家岭西侧为陡峭的岩石地貌，三十二团运动了一夜从沈家岭西侧后艰难攀上，很早就让青马发觉了。
当5:20双方交火时，三十二团处境极为不利，又赶上青马增援部队到达沈家岭，三十二团受到不同方向青马重兵夹击，伤亡重大。经奋战，也由于三十一团正面发起了攻击、吸引了青马主力，才勉强在沈家岭西侧边缘占据了个支撑点苦苦坚守。
战后三十二团全团只剩下几十人。5:50，31团两个营正面展开攻击，用**破坏了青马的人造峭壁，打开了缺口。尽管青马已准确预测了解放军进攻时间并有了准备，但三十一团攻击极为锐利，在几十分钟内一举突破两道防线。
虽然青马遏止了解放军的连续进攻，并立即组织了强有力的反击，但当7:30，33团从右翼、三十一团另一个营正面投入战斗后，解放军已经在沈家岭宽300米的正面战线上落脚。
随后解放军艰难地推进，双方在沈家岭南部高地的青马主阵地上展开争夺。在清晨6点到10点多的四、五个多钟头内，沈家岭上呈现了最惨烈的战斗情景。